“Saika tsy misy toerana hanatsarana ny teknolojian'ny onjam-peo. Ny vahaolana tsotra dia mifarana"
Tamin'ny 26 Novambra 2018 tamin'ny 22:53 ora tao Moskoa, nanao izany indray ny NASA - ny fanadihadiana InSight dia tonga soa aman-tsara teo ambonin'ny Mars taorian'ny nidirany tao amin'ny atmosfera, ny fidinana ary ny fitetezam-paritra, izay natao batisa ho "enina minitra sy sasany nahatsiravina. .” Famaritana mety tsara, satria tsy fantatry ny injenieran'ny NASA avy hatrany raha nahomby ny fitsidihan'ny habakabaka teo ambonin'ny planeta noho ny fahataran'ny fifandraisana eo amin'ny 8,1 minitra eo anelanelan'ny Tany sy Mars. Nandritra io varavarankely io, tsy afaka niantehitra tamin'ny antenne maoderina sy matanjaka kokoa ny InSight - ny zava-drehetra dia niankina tamin'ny fifandraisana UHF efa tranainy (fomba iray efa nampiasaina tamin'ny zava-drehetra nanomboka tamin'ny fahitalavitra sy walkie-talkies ka hatramin'ny fitaovana Bluetooh).
Vokatr'izany, ny angon-drakitra mitsikera momba ny satan'ny InSight dia nafindra tamin'ny onjam-peo miaraka amin'ny fatran'ny 401,586 MHz mankany amin'ny zanabolana roa -, WALL-E ary EVE, izay nampita angona tamin'ny 8 Kbps hatramin'ny antena 70 metatra hita eto an-tany. Ny cubesats dia natomboka tamin'ny balafomanga mitovy amin'ny InSight, ary niaraka tamin'izy ireo tamin'ny diany nankany Mars mba hijery ny fipetrahana ary handefa data avy hatrany any an-trano. Mpitarika Mars hafa, oh. (MRS), dia tao anatin'ny toerana hafahafa ary tsy afaka nifanakalo hafatra tamin'ny mpitaingin-tsoavaly tamin'ny fotoana tena izy. Tsy hilazana fa niankina tamin'ny CubeSats andrana roa mitovy habe amin'ny valizy iray ny fipetrahana manontolo, fa ny MRS dia tsy afaka mamindra angona avy amin'ny InSight ihany rehefa avy niandry ela kokoa.
Ny fipetrahan'ny InSight dia nanandrana ny rafi-pifandraisana manontolo an'ny NASA, ny Mars Network. Ny famantaran'ny mpandefa InSight nampitaina tamin'ireo zanabolana mivezivezy dia mety ho tonga tany an-tany ihany, na dia tsy nahomby aza ireo zanabolana. Nila nampita vaovao avy hatrany i WALL-E sy EVE, ary nanao izany izy ireo. Raha toa ka tsy niasa ireo CubeSats ireo noho ny antony iray, dia vonona ny MRS handray ny anjara asany. Ny tsirairay dia miasa ho toy ny node amin'ny tambajotra toy ny Internet, mitondra ny fonosana data amin'ny alàlan'ny terminal samihafa misy fitaovana samihafa. Amin'izao fotoana izao, ny tena mahomby amin'izy ireo dia ny MRS, izay afaka mampita angona amin'ny hafainganam-pandeha hatramin'ny 6 Mbit/s (ary izany no firaketana amin'izao fotoana izao ho an'ny iraka iraisam-pirenena). Saingy tsy maintsy niasa tamin'ny hafainganam-pandeha miadana kokoa ny NASA taloha — ary mila famindrana angon-drakitra haingana kokoa amin'ny ho avy.
Tahaka ny Mpanome tolotra Internet anao, ny NASA dia mamela ireo mpampiasa Internet fifandraisana amin'ny sambon-danitra amin'ny fotoana tena izy.
Tambajotra fifandraisana an-habakabaka lalina
Rehefa nitombo ny fisian'ny NASA eny amin'ny habakabaka, dia nipoitra hatrany ny rafi-pifandraisana nohatsaraina mba handrakotra habakabaka bebe kokoa: voalohany tao amin'ny orbitra ambany tany, avy eo tao amin'ny orbite geosynchronous sy ny Volana, ary vetivety dia lasa lalindalina kokoa ny fifandraisana. Izany rehetra izany dia nanomboka tamin'ny fampielezam-peo tsy misy dikany sy azo entina izay nampiasain'ny toby miaramila amerikana tany Nizeria, Singapore ary Kalifornia mba hahazoana telemetry avy amin'ny Explorer 1, zanabolana voalohany natomboky ny Amerikanina tamin'ny 1958. Tsikelikely fa azo antoka, io fototra io dia nivoatra ho rafitra fandefasana hafatra mandroso ankehitriny.
Douglas Abraham, lehiben'ny Diviziona Stratetika sy Rafitra Fanadihadiana ao amin'ny Tambajotran'ny Tambajotra Interplanetary an'ny NASA, dia manasongadina tambajotra telo novolavolaina tsy miankina amin'ny fandefasana hafatra eny amin'ny habakabaka. Ny Near Earth Network dia miasa miaraka amin'ny sambon-danitra amin'ny orbitra ambany. “Antenne izany, 9 ka hatramin’ny 12 metatra ny ankamaroany. Misy lehibe vitsivitsy, 15 ka hatramin’ny 18 metatra”, hoy i Abrahama. Avy eo, eo ambonin'ny orbite geosynchronous an'ny Tany, dia misy satelita fanaraha-maso sy fampitana data (TDRS) maromaro. “Afaka mijery zanabolana ao amin’ny orbitra ambany Tany izy ireo ary mifandray amin’izy ireo, ary avy eo mampita izany vaovao izany amin’ny alalan’ny TDRS ho eny amin’ny tany”, hoy ny fanazavan’i Abrahama. "Ity rafitra fampitana angon-drakitra amin'ny zanabolana ity dia antsoina hoe NASA Space Network."
Saingy na dia ny TDRS aza dia tsy ampy hifandraisana amin'ny sambon-danitra, izay nihoatra lavitra ny fihodinan'ny Volana, mankany amin'ny planeta hafa. “Noho izany dia tsy maintsy namorona tambajotra izay mandrakotra ny rafi-masoandro manontolo izahay. Ary ity no Deep Space Network [DSN], hoy Abrahama. Ny tambajotra Mars dia fanitarana .
Raha jerena ny halavany sy ny firafiny, ny DSN no be pitsiny indrindra amin'ireo rafitra voatanisa. Amin'ny ankapobeny, ity dia antenne lehibe, manomboka amin'ny 34 ka hatramin'ny 70 m ny savaivony. Ny tsirairay amin'ireo tranokala DSN telo dia mampiasa antenne 34 metatra sy antenne iray 70 metatra. Misy toerana iray any Goldstone (California), iray any akaikin’i Madrid (Espaina), ary ny fahatelo any Canberra (Australia). Manodidina ny 120 degre eo ho eo ny elanelan'ny tany ireo toerana ireo, ary manome fandrakofana XNUMX ora ho an'ny sambon-danitra rehetra ivelan'ny orbit geosynchronous.
Ny antenne 34 metatra no fitaovana lehibe indrindra amin'ny DSN, ary misy karazany roa: antenaina avo lenta avo lenta ary antenain'ny onjam-peo vaovao. Ny maha-samihafa azy dia ny antenne onjam-pitadiavana dia manana fitaratra RF mazava tsara dimy izay maneho famantarana midina amin'ny sodina mankany amin'ny efitrano fanaraha-maso ambanin'ny tany, izay arovana tsara kokoa amin'ny loharanon'ny fanelingelenana rehetra ny elektronika mandinika ireo famantarana ireo. Ny antenne 34 metatra, miasa tsirairay na vondrona misy lovia 2-3, dia afaka manome ny ankamaroan'ny fifandraisana ilain'ny NASA. Fa ho an'ny tranga manokana rehefa lasa lavitra loatra ny halavirana ho an'ny antenne 34 metatra maromaro, ny fanaraha-maso DSN dia mampiasa monsters 70 metatra.
“Mitana anjara toerana lehibe amin’ny fampiharana maro izy ireo”, hoy i Abrahama momba ny antenne lehibe. Ny voalohany dia rehefa lavitra ny Tany ny sambon-danitra ka tsy ho azo atao ny mifandray aminy amin'ny fampiasana lovia kely kokoa. “Ohatra tsara dia ny iraka New Horizons, izay efa nanidina lavitra kokoa noho ny Pluto, na ny sambon-danitra Voyager, izay any ivelan'ny rafi-masoandro. Ny antenne 70 metatra ihany no afaka miditra ao amin'izy ireo ary mandefa ny angonany amin'ny tany", hoy i Abrahama.
Ny lovia mirefy 70 metatra dia ampiasaina koa rehefa tsy afaka miasa ny antenne mampisondrotra ny sambon-danitra, na noho ny toe-javatra manakiana nomanina toy ny fidirana amin'ny orbitra, na satria misy zavatra tsy mety. Ny antenne 70 metatra, ohatra, dia nampiasaina mba hamerenana soa aman-tsara ny Apollo 13 ho eto an-tany. Noraisiny ihany koa ny andalana malaza nataon'i Neil Armstrong, "Iray dingana kely ho an'ny lehilahy, dingana iray goavana ho an'ny olombelona." Ary na dia amin'izao fotoana izao aza, ny DSN dia mijanona ho rafi-pifandraisana mandroso sy saro-pady indrindra eran'izao tontolo izao. “Nefa noho ny antony maro dia efa nahatratra ny fetrany izy io”, hoy ny fampitandreman’i Abrahama. - Saika tsy misy na aiza na aiza hanatsarana ny teknolojia izay miasa amin'ny onjam-peo. Efa lany ny vahaolana tsotra”.
Toeram-piantsonana telo misaraka 120 degre
Plates DSN any Canberra
DSN complex any Madrid
DSN in Goldstone
Efitrano fanaraha-maso ao amin'ny Jet Propulsion Laboratory
Radio sy izay hitranga aorian'izany
Tsy vaovao ity tantara ity. Ny tantaran'ny fifandraisana amin'ny habakabaka lalina dia misy tolona tsy tapaka mba hampitomboana matetika sy hanafohezana ny halavan'ny onjam-peo. Ny Explorer 1 dia nampiasa matetika 108 MHz. Ny NASA avy eo dia nampiditra antenne lehibe kokoa, mahazo tombony tsara kokoa izay manohana matetika amin'ny tarika L, 1 hatramin'ny 2 GHz. Avy eo dia ny anjaran'ny S-band, miaraka amin'ny frequence avy amin'ny 2 ka hatramin'ny 4 GHz, ary avy eo ny masoivoho dia nifindra tany amin'ny X-band, miaraka amin'ny matetika ny 7-11,2 GHz.
Amin'izao fotoana izao, mandalo fiovana indray ny rafi-pifandraisana an-habakabaka - mifindra any amin'ny faritra 26-40 GHz izy ireo ankehitriny, Ka-band. "Ny anton'ity fironana ity dia ny fohy kokoa ny halavan'ny onjam-peo sy ny avo kokoa ny fatrany, ny haingana kokoa ny tahan'ny famindrana angon-drakitra azo tratrarina," hoy i Abraham.
Misy antony mahatonga ny fanantenana, raha ny ara-tantara dia tena haingana ny hafainganam-pandehan'ny fifandraisana ao amin'ny NASA. Ny taratasy fikarohana tamin'ny 2014 avy amin'ny Jet Propulsion Laboratory dia manome ireto angona fidirana manaraka ireto ho fampitahana: Raha nampiasa ny teknolojian'ny fifandraisana an'i Explorer 1 izahay mba handefasana sary iPhone mahazatra avy any Jupiter mankany an-tany, dia haharitra 460 heny noho ny Universe amin'izao fotoana izao. Ho an’ny mpisava lalana 2 sy 4 tamin’ireo taona 1960, dia naharitra 633 000 taona izany. Mariner 9 avy amin'ny 1971 dia ho nahavita izany tao anatin'ny 55 ora. Anio dia haharitra telo minitra ny MRS.
Ny hany olana, mazava ho azy, dia ny fitomboan'ny angon-drakitra voarain'ny sambon-danitra haingana, raha tsy haingana kokoa noho ny fitomboan'ny fahafaha-mifindrany. Nandritra ny 40 taona niasana, ny Voyagers 1 sy 2 dia namokatra fampahalalana 5 TB. Ny satelita NISAR Earth Science, nokasaina havoaka amin'ny 2020, dia hamokatra angona 85 TB isam-bolana. Ary raha tena mahavita an'izany ny zanabolana eto an-tany, dia tantara hafa tanteraka ny famindrana angon-drakitra toy izany eo amin'ny planeta. Na ny MRS somary haingana aza dia handefa angon-drakitra 85 TB amin'ny tany mandritra ny 20 taona.
"Ny tahan'ny angon-drakitra andrasana amin'ny fikarohana Mars amin'ny faran'ny taona 2020 sy ny fiandohan'ny taona 2030 dia ho 150 Mbps na mihoatra, ka andao hatao ny matematika," hoy i Abraham. - Raha misy sambon-danitra kilasy MRS amin'ny halavirana faratampony amintsika mankany Mars dia afaka mandefa eo amin'ny 1 Mbit/s eo amin'ny antenne 70 metatra eto an-tany, dia mandamina fifandraisana amin'ny hafainganam-pandeha 150 Mbit/s amin'ny 150 70 metatra. antenna no ilaina. Eny, mazava ho azy, afaka mamorona fomba marani-tsaina isika mba hampihenana kely an'io vola tsy mitombina io, saingy mazava ho azy fa misy ny olana: sarotra be ny fandaminana ny fifandraisana eo amin'ny planeta amin'ny hafainganam-pandeha 150 Mbps. Fanampin'izay, lany ny frequences azo ekena. ”
Araka ny asehon'i Abrahama, miasa amin'ny tarika S-band na X-band, iraka tokana 25 Mbps no hibodo ny spektrum rehetra misy. Misy toerana bebe kokoa ao amin'ny Ka-band, fa ny zanabolana Mars roa miaraka amin'ny 150 Mbit / s ihany no hibodo ny spectrum manontolo. Raha tsorina, ny Internet interplanetary dia mitaky mihoatra noho ny radio ihany no hiasa — hiantehitra amin'ny laser.
Ny firongatry ny fifandraisana optika
Ny laser dia toa futuristic, fa ny hevitra momba ny fifandraisana optika dia azo jerena amin'ny patanty napetrak'i Alexander Graham Bell tamin'ny taona 1880. Namorona rafitra iray i Bell, izay nifantohan'ny tara-masoandro, nifantoka tamin'ny taratra tena tery, nitodika tany amin'ny diaphragma taratra izay nohetsehin'ny feo. Ny fihovitrovitra dia niteraka fiovaovan'ny hazavana mandalo amin'ny family mankany amin'ny photodetector crude. Ny fanovana ny fanoherana ny photodetector dia nanova ny ankehitriny mandalo amin'ny finday.
Tsy milamina ny rafitra, ambany dia ambany ny volume, ary nandao ilay hevitra i Bell tamin'ny farany. Saingy efa ho 100 taona taty aoriana, nitam-piadiana tamin'ny laser sy fibre optics, dia niverina tamin'io foto-kevitra tranainy io ny injeniera NASA.
"Fantatray ny fetran'ny rafi-pandrefesana onjam-peo, ka tao amin'ny JPL tamin'ny faramparan'ny taona 1970, tany am-piandohan'ireo taona 1980, dia nanomboka niresaka momba ny mety hisian'ny fampitana hafatra avy amin'ny habakabaka lalina amin'ny fampiasana laser habakabaka izahay," hoy i Abraham. Mba hahatakarana bebe kokoa ny zavatra azo atao sy tsy azo atao amin'ny fifandraisana optika lalina, ny laboratoara dia nanangana fianarana efa-taona Deep Space Relay Satellite System (DSRSS) tamin'ny faramparan'ny taona 1980. Ny fanadihadiana dia tsy maintsy mamaly fanontaniana mitsikera: ahoana ny amin'ny toetr'andro sy ny olan'ny fahitana (raha ny marina, ny onjam-peo dia afaka mandalo mora foana amin'ny rahona, fa ny laser kosa tsy afaka)? Ahoana raha lasa maranitra loatra ny zoro-masoandro-tany? Afaka manavaka famantarana optika malemy amin'ny tara-masoandro ve ny mpitsikilo eto an-tany? Ary farany, ohatrinona izany rehetra izany ary ho mendrika izany? “Mbola mitady ny valin’ireo fanontaniana ireo izahay”, hoy i Abrahama niaiky. "Na izany aza, ny valiny dia manohana hatrany ny mety hisian'ny fifindran'ny data optika."
Ny DSRSS dia nanoro hevitra fa ny teboka iray eo ambonin'ny atmosfera eto an-tany dia mety indrindra amin'ny fifandraisana optika sy radio. Nambara fa ny rafi-pifandraisana optika napetraka ao amin'ny toby orbitraly dia hanao tsara kokoa noho ny maritrano rehetra mifototra amin'ny tany, anisan'izany ny antenne 70 metatra malaza. Ao amin'ny orbite ambanin'ny tany, nokasaina ny hametraka lovia 10 metatra, ary avy eo hampiakatra azy ho geosynchronous. Na dia izany aza, ny vidin'ny rafitra toy izany - misy zanabolana misy lovia, fiara fandefasana, ary terminal dimy mpampiasa - dia nandrara. Ambonin'izany, ny fandinihana dia tsy nampidirina akory ny vidin'ny rafitra fanampiny ilaina izay hiasa raha sendra ny tsy fahombiazan'ny zanabolana.
Ho an'ity rafitra ity, ny laboratoara dia nanomboka nijery ny rafitry ny tany voalaza ao amin'ny tatitra momba ny fanadihadiana momba ny teknolojia avo lenta (GBATS) an'ny laboratoara, natao tamin'ny fotoana mitovy amin'ny DRSS. Nanolotra soso-kevitra roa hafa ireo olona miasa ao amin'ny GBATS. Ny voalohany dia ny fametrahana tobim-piantsonana enina misy antenne 10 metatra sy antenne mitokana mirefy 60 degre eo anelanelan'ny ekoatera manontolo. Tsy maintsy naorina teo an-tampon'ny tendrombohitra ireo fiantsonana, izay mazava tsara ny andro, fara fahakeliny, 66% amin'ny andro isan-taona. Noho izany, ny gara 2-3 dia ho hitan'ny sambon-danitra rehetra, ary hanana toetrandro hafa izy ireo. Ny safidy faharoa dia toby sivy, mivondrona ao anaty vondrona misy telo, ary misy 120 degre eo anelanelan'izy ireo. Tokony ho 200 km ny elanelan'ny fiantsonana ao anatin'ny vondrona tsirairay mba ho tazana mivantana, fa amin'ny selan'ny toetr'andro samihafa.
Samy mora kokoa noho ny habakabaka ny rafitra GBATS roa, saingy nanana olana ihany koa izy ireo. Voalohany, satria tsy maintsy mandeha amin'ny atmosfera eto an-tany ireo famantarana, dia ho ratsy kokoa ny fandraisana antoandro noho ny fandraisana amin'ny alina noho ny lanitra mazava. Na dia eo aza ny fandaharana marani-tsaina, ny tobim-piantsonana optika dia miankina amin'ny toetrandro. Ny sambon-danitra manondro laser amin'ny tobim-piantsonan'ny tany dia tsy maintsy mampifanaraka amin'ny toetr'andro ratsy ary mamerina ny fifandraisana amin'ny fiantsonana hafa izay tsy voasaron'ny rahona.
Na izany aza, na inona na inona olana, ny tetikasa DSRSS sy GBATS dia nametraka ny fototra teorika ho an'ny rafitra optika ho an'ny fifandraisana lalina amin'ny habaka sy ny fivoaran'ny injeniera amin'ny NASA. Ny hany sisa tavela dia ny fananganana rafitra toy izany sy ny fampisehoana ny fahombiazany. Soa ihany fa volana vitsivitsy monja no lasa.
Fampiharana ny tetikasa
Tamin'izany fotoana izany dia efa nisy ny fifindran'ny data optika eny amin'ny habakabaka. Ny fanandramana voalohany dia natao tamin'ny taona 1992, rehefa nizotra nankany Jupiter ny fakan-tsary Galileo ary nanodina ny fakan-tsary avo lenta ho amin'ny Tany mba hahazoana fahombiazana amin'ny alàlan'ny laser pulses nalefa avy amin'ny teleskaopy 60 sm tao amin'ny Table Mountain Observatory ary avy amin'ny 1,5 m. USAF Starfire Optical Telescope Range any New Mexico. Amin'izao fotoana izao, Galileo dia 1,4 tapitrisa km miala ny Tany, saingy samy nidona tamin'ny fakantsary ny taratra laser roa.
Ny masoivoho habakabaka Japoney sy Eoropeana koa dia afaka nanangana fifandraisana optika eo amin'ny tobim-piantsonan'ny tany sy ny zanabolana amin'ny orbitan'ny tany. Afaka nametraka fifandraisana 50 Mbps teo amin'ireo zanabolana roa izy ireo avy eo. Taona maro lasa izay, nisy ekipa alemà nanangana rohy bidirectional optika mifanentana 5,6 Gbps eo anelanelan'ny zanabolana NFIRE ao amin'ny orbitan'ny tany sy ny toby iray any Tenerife, Espaina. Saingy ireo tranga rehetra ireo dia nifandray tamin'ny orbite ambany tany.
Tamin'ny Janoary 2013 no naorina tamin'ny Janoary 152 ny rohy optika voalohany mampitohy tobin-tany sy sambon-danitra eny amin'ny orbit akaikin'ny planeta hafa ao amin'ny rafi-masoandro. Ny sary mainty sy fotsy 200 x 300 pixel an'i Mona Lisa dia nafindra avy amin'ny Tobim-piantsonana Laser Satellite Next Generation ao amin'ny Foiben'ny sidina Space Goddard an'ny NASA mankany amin'ny Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) amin'ny XNUMX bps. Lalana tokana ny fifandraisana. Nandefa ny sary azony avy tany an-tany tamin'ny alàlan'ny fifandraisana radio mahazatra ny LRO. Ny sary dia nila fanitsiana fahadisoana kely amin'ny rindrambaiko, saingy na dia tsy nisy an'io kaody io aza dia mora fantatra. Ary tamin'izany fotoana izany dia efa nomanina ny fandefasana rafitra matanjaka kokoa amin'ny Volana.
Avy amin'ny tetikasa Lunar Reconnaissance Orbiter tamin'ny 2013: Mba hanesorana ny vaovao amin'ny fahadisoana fampitana nampidirin'ny atmosfera eto an-tany (ankavia), ny mpahay siansa ao amin'ny Goddard Space Flight Center dia nampiasa fanitsiana ny fahadisoana Reed-Solomon (ankavanana), izay be mpampiasa amin'ny CD sy DVD. Ny lesoka mahazatra dia ahitana piksel tsy hita (fotsy) sy famantarana diso (mainty). Ny tsipika fotsy dia manondro fiatoana kely amin'ny fandefasana.
«(LADEE) dia niditra tao amin'ny orbitan'ny volana tamin'ny 6 Oktobra 2013, ary herinandro monja taorian'izay dia nandefa ny laser pulsed izy mba handefasana angona. Tamin'ity indray mitoraka ity, nanandrana nandamina fifandraisana roa tamin'ny hafainganam-pandeha 20 Mbit/s ny NASA ary hafainganam-pandeha 622 Mbit/s amin'ny lalana hafa. Ny hany olana dia ny androm-piainan'ny iraka fohy. Ny fifandraisana optika an'ny LRO dia niasa minitra vitsy monja isaky ny mandeha. LADEE dia nifanakalo data tamin'ny laser-ny nandritra ny 16 ora nandritra ny 30 andro. Hiova io toe-javatra io amin'ny fanombohana ny zanabolana Laser Communications Demonstration (LCRD), nokasaina ho amin'ny volana Jona 2019. Ny tanjony dia ny hampiseho ny fomba fiasan'ny rafi-pifandraisana ho avy eny amin'ny habakabaka.
Ny LCRD dia novolavolaina tao amin'ny laboratoara Jet Propulsion NASA miaraka amin'ny laboratoara Lincoln an'ny MIT. Hanana terminal optika roa izy io: ny iray ho an'ny fifandraisana amin'ny orbite ambany tany, ny iray ho an'ny habakabaka lalina. Ny voalohany dia tsy maintsy mampiasa Differential Phase Shift Keying (DPSK). Ny mpandefa dia handefa pulses laser amin'ny matetika 2,88 GHz. Amin'ny fampiasana an'io teknolojia io, ny bit tsirairay dia hofehezin'ny fahasamihafan'ny dingana amin'ny pulses mifandimby. Afaka miasa amin'ny hafainganam-pandeha 2,88 Gbps izy io, saingy mitaky herinaratra be izany. Ny mpitsikilo dia tsy afaka mahita afa-tsy ny tsy fitovian'ny pulse amin'ny famantarana mahery vaika, ka ny DPSK dia miasa tsara amin'ny fifandraisana akaiky amin'ny tany, saingy tsy izany no fomba tsara indrindra ho an'ny habakabaka lalina, izay misy olana ny fitahirizana angovo. Ny famantarana alefa avy any Mars dia ho very angovo amin'ny fotoana hahatongavany eto an-tany, ka ny LCRD dia hampiasa teknolojia mahomby kokoa antsoina hoe pulse phase modulation mba hampisehoana ny fifandraisana optika amin'ny habakabaka lalina.
Ny injeniera NASA dia manomana LADEE amin'ny fitsapana
Tamin'ny taona 2017, ny injeniera dia nanandrana modem sidina tao amin'ny efitrano banga mafana
“Ny tena fanisana fotona no tena izy”, hoy ny fanazavan’i Abrahama. - Ny fe-potoana fohy natokana ho an'ny fifandraisana dia mizara ho fe-potoana maromaro. Mba hahazoana angon-drakitra, mila manamarina fotsiny ianao raha nifandona tamin'ny mpitsikilo isaky ny elanelam-potoana ny fotona. Izany no fomba fandrafetana ny angon-drakitra ao amin'ny FIM. Toy ny kaody Morse izy io, saingy amin'ny hafainganam-pandeha faran'izay haingana. Na misy tselatra amin'ny fotoana iray na tsy misy, ary ny hafatra dia fehezin'ny filaharan'ny tselatra. "Na dia miadana kokoa noho ny DPSK aza izany, dia mbola afaka manome fifandraisana optika am-polony na an-jatony Mbps avy any lavitra any Mars izahay," hoy i Abraham nanampy.
Mazava ho azy fa ny tetikasa LCRD dia tsy ireo terminal roa ireo ihany. Izy io koa dia tokony hiasa ho toy ny habaka Internet eny amin'ny habakabaka. Amin'ny tany, toby telo no hiasa miaraka amin'ny LCRD: ny iray any White Sands any New Mexico, ny iray any Table Mountain any California, ary ny iray any amin'ny Nosy Hawaii na Maui. Ny hevitra dia ny hizaha toetra ny fifindrana amin'ny toby iray mankany amin'ny iray hafa raha sendra ratsy ny andro amin'ny iray amin'ireo toby. Ny iraka ihany koa dia hitsapa ny fahombiazan'ny LCRD amin'ny maha-mpitantana data azy. Ny famantarana optika avy amin'ny iray amin'ireo toby dia halefa any amin'ny zanabolana ary avy eo alefa any amin'ny toby hafa - amin'ny alàlan'ny rohy optika avokoa.
Raha tsy azo afindra avy hatrany ny angon-drakitra, dia hitehirizana azy sy hamindra izany ny LCRD rehefa misy ny fahafahana. Raha maika ny angon-drakitra na tsy ampy ny toerana ao amin'ny fitahirizana an-tsambo, ny LCRD dia handefa izany avy hatrany amin'ny alàlan'ny antenne Ka-band. Noho izany, mpialoha lalana amin'ny zanabolana mpandefa ho avy, ny LCRD dia ho rafitra radio-optika hybrid. Izany indrindra no karazana vondrona ilain'ny NASA apetraka amin'ny orbite manodidina an'i Mars mba hananganana tambajotra interplanetary izay hanohana ny fikarohana habakabaka lalina amin'ny taona 2030.
Mitondra Mars an-tserasera
Nandritra ny taon-dasa, ny ekipan'i Abraham dia nanoratra taratasy roa milazalaza ny ho avin'ny fifandraisana an-habakabaka lalina, izay hatolotra amin'ny fihaonambe SpaceOps any Frantsa amin'ny volana Mey 2019. Ny iray dia mamaritra ny fifandraisana amin'ny habakabaka amin'ny ankapobeny, ny iray (“"") dia manolotra famaritana amin'ny antsipiriany momba ny fotodrafitrasa afaka manome serivisy toy ny Internet ho an'ny mpanamory sambon-danitra ao amin'ny Planeta Mena.
Tombanana ho 215 Mbit/s eo ho eo amin'ny fampidinana ary 28 Mbit/s raha ampidirina. Ny Aterineto Mars dia ahitana tambajotra telo: WiFi mandrakotra ny faritra fitrandrahana ambonin'ny tany, tamba-jotra planeta mamindra angona avy ety ambonin'ny tany, ary ny Earth Network, tambajotram-pifandraisana lalina miaraka amin'ny tranonkala telo tompon'andraikitra amin'ny fandraisana ireo angon-drakitra ireo sy ny fandefasana valiny any. Mars.
“Rehefa mamolavola fotodrafitrasa toy izany dia betsaka ny olana. Tsy maintsy azo itokisana sy miorina tsara izy io, na dia amin'ny halavirana faran'izay lavitra indrindra amin'ny Mars amin'ny 2,67 AU. mandritra ny vanim-potoana misy fifandonana ambony amin’ny masoandro, rehefa miafina ao ambadiky ny Masoandro i Mars”, hoy i Abrahama. Ny fifandraisana toy izany dia mitranga isaky ny roa taona ary manakorontana tanteraka ny fifandraisana amin'i Mars. “Androany dia tsy afaka miatrika izany izahay. Ny fiantsonan'ny fipetrahana sy ny orbitra rehetra eny amin'ny Mars dia tsy mifandray fotsiny amin'ny Tany mandritra ny tapa-bolana eo ho eo. Miaraka amin'ny fifandraisana optika, ny fahaverezan'ny fifandraisana noho ny fifandraisan'ny masoandro dia ho lava kokoa, 10 ka hatramin'ny 15 herinandro. " Ho an'ny robot, tsy dia mampatahotra loatra ny banga toy izany. Ny fitokanana toy izany dia tsy miteraka olana ho azy ireo, satria tsy leo izy ireo, tsy mahatsapa ho manirery, ary tsy mila mahita ny olon-tiany. Fa ho an'ny olona dia hafa tanteraka izany.
“Noho izany, araka ny teoria, dia avelanay hisy fampitana orbitra roa napetraka ao amin'ny orbitra ekoatorialy boribory 17300 1500 km ambonin'ny tany”, hoy hatrany i Abrahama. Araka ny fanadihadiana dia tokony milanja 20 kilao avy izy ireo, ary manana andiana terminal miasa ao amin'ny tarika X-band, Ka-band ary optique, ary azo ampiasaina amin'ny panneau solaire manana hery 30-XNUMX kW. Tsy maintsy manohana ny Delay Tolerant Network Protocol—TCP/IP indrindra izy ireo, natao hikarakarana ny fahatarana maharitra izay tsy maintsy hitranga amin'ny tambajotran'ny planeta. Ny toby orbitra mandray anjara amin'ny tambajotra dia tsy maintsy afaka mifandray amin'ny mpanamory sambon-danitra sy ny fiara eny ambonin'ny planeta, miaraka amin'ny toby an-tanety ary amin'ny tsirairay.
“Tena manan-danja tokoa io fifamatorana miampita io satria mampihena ny isan'ny antenne ilaina handefasana data amin'ny 250 Mbps,” hoy i Abraham. Tombanan'ny ekipany fa ilaina ny antenne enina 250 metatra mba hahazoana angona 34 Mbps avy amin'ny iray amin'ireo mpandefa orbital. Midika izany fa ny NASA dia mila manamboatra antenne telo fanampiny amin'ny tranokalam-pifandraisana lalina, saingy mandany taona maro izy ireo ary lafo be. "Saingy mihevitra izahay fa ny toby orbitra roa dia afaka mizara ny angon-drakitra ary mandefa izany miaraka amin'ny 125 Mbps, miaraka amin'ny mpandefa iray mandefa ny antsasaky ny fonosana data ary ny iray mandefa ny iray hafa," hoy i Abraham. Na dia amin'izao fotoana izao aza, ny antenne fifandraisana amin'ny habakabaka 34 metatra dia afaka mandray angon-drakitra avy amin'ny sambon-danitra efatra samy hafa indray miaraka, ka mila antenne telo mba hamitana ilay asa. "Ny fahazoana fampitana roa 125 Mbps avy amin'ny faritra iray amin'ny lanitra dia mitaky antenne mitovy amin'ny fahazoana fampitana iray," hoy i Abraham nanazava. "Antenna bebe kokoa no ilaina raha mila mifandray amin'ny hafainganam-pandeha ambony kokoa ianao."
Mba hiatrehana ny olan'ny fifandraisan'ny masoandro, ny ekipan'i Abrahama dia nanolo-kevitra ny handefa zanabolana mpandefa mankany amin'ny teboka L4/L5 amin'ny orbitra Sun-Mars/Sun-Earth. Avy eo, mandritra ny vanim-potoana fifanandrinana, dia azo ampiasaina handefasana angona manodidina ny Masoandro izy io, fa tsy handefasana famantarana amin'ny alalany. Mampalahelo fa mandritra io vanim-potoana io dia hidina ho 100 Kbps ny hafainganam-pandeha. Raha tsorina, dia hahomby izany, fa manjavozavo.
Mandritra izany fotoana izany, ny mpanamory sambon-danitra ho avy any Mars dia tsy maintsy miandry mihoatra ny telo minitra vao mahazo sarin'ilay saka, tsy manisa ny fahatarana mety haharitra hatramin'ny 40 minitra. Soa ihany fa alohan'ny hahatongavan'ny fanirian'ny zanak'olombelona antsika lavitra kokoa noho ny Planeta Mena, dia efa miasa tsara ny Internet interplanet amin'ny ankamaroan'ny fotoana.
Source: www.habr.com